曲江某銅多金屬礦成礦規律探討

陳小祥

（廣東省地質局第三地質大隊，廣東 韶關 512028）

曲江某銅多金屬礦區是以鐵、銅硫為主的大型多金屬礦，上層為褐鐵礦，其下為銅、硫、鉛鋅礦，目前鐵礦已枯竭，主要在開采銅硫礦石，為了擴大目前采礦權外銅硫儲量，2014年開展了外圍找礦工作，增儲了達到中型礦床標準的銅硫礦產。

1 成礦規律探討

曲江某銅多金屬礦銅硫多金屬礦床賦存在中泥盆統棋子橋下段巖層中，礦體受多組斷裂構造復合部位及北北西斷裂控制，并與含礦巖漿活動有關，即受地層-構造-巖體三因素的聯合控制[1]。

1.1 區內地質

1.1.1 區域地層

區域內廣泛出露古生代地層，其中以中晚古生界泥盆系、石炭系碳酸鹽巖和碎屑巖地層分布最廣，下古生界寒武系淺變質砂巖次之，有少量下侏羅統、上白堊統碎屑巖分布，缺失奧陶系、志留系和三疊系。

1.1.2 區域構造

（1）東西向構造帶：見于區域北部，貴東花崗巖體的南緣，多為較平緩的褶皺和隆起及走向斷層表現出來。華寺山一帶，褶皺、斷裂均近東西分布，丘壩至太坪一帶的褶皺、斷裂及山脈亦均近東西分布。中部大寶山至丘壩一帶，因受火成巖及其它構造體系干擾，只零星或斷續見到被穿切及改造了的東西向的斷裂構造，構造帶東端有向北偏離的趨勢，而逐漸轉變為北東東走向，可能受北北東構造帶影響所致。

（2）弧形構造帶：以丘壩英安質熔巖及其附近的中下泥盆統砂巖為中心，其邊部一帶褶皺、斷裂系統，均圍繞其邊緣略呈向南西方向突出的弧形，自西北到東南弧形逐漸由北北西轉變為北西西，該弧形因受其它構造體系的干擾，形態并不十分完整，其在凡洞至涼橋之間，被一組北北東走向斷裂所切割，此外在新江一帶的弧形末端，亦被北北東及北北西的斷層所切割。

（3）北北東構造帶：區內北北東的褶皺及斷裂甚為發育，在北北東構造方向，經常伴隨有北北西、北東東及北西西走向斷裂面。本區構造體系生產順序以東西向構造最早，因受后期的弧形構造及北北東構造的破壞和干擾，斷續出現。其次為弧形構造，最晚為北北東構造。構造從加里東期至燕山期均有活動，但以燕山期活動最為強烈[2]。區內不同方向的斷裂相互交織，對巖體、礦產的形成和分布起到重要的控制作用。不同方向構造帶的交會地帶，是成礦有利部位，控制著礦田的分布，而較低序次的構造，往往控制著礦床、礦體的分布。

1.1.3 區域巖漿巖

區內巖漿巖活動強烈，北部為貴東花崗巖體南緣部分，他們均沿東西向深大斷裂侵入定位，形成時代屬于中生代燕山早期，在巖體中分布有許多中-酸性淺成、超淺成小巖體，如丘壩、巖前、徐屋、涼橋，出露的次英安斑巖、花崗閃長斑巖。

1.1.4 區域礦產

區域上礦產主要有內生有色多金屬、貴金屬礦，即鎢、錫、鉬、銅、鉛、鋅、硫、銀、金等。

1.1.5 礦區地層

礦區內出露地層主要為寒武系高灘組和泥盆統老虎頭組、棋梓橋組、天子嶺組及第四系殘坡積土。其中棋梓橋組為本區多金屬礦體的主要含礦層。

1.1.6 礦區構造

區斷裂構造主要有近東西向、北東、北北西向斷裂。銅多金屬礦床主要賦存大寶山向斜北西部以及緊靠軸部的兩翼。區內斷裂構造發育，由于多次活動的影響，各組斷層具多次活動的特征，而且互相錯切。根據其展布特征，分述如下：

（1）北西向斷裂：區內存在三條，分別分布在西南面、中部、北西向，主斷層為北西向貫穿全區，走向延長約大于4公里，西北部延伸到次英安斑巖，東南向尖滅在第四系，帶寬月2m～14m，為斷層角礫巖、碎裂巖，角礫巖成分主要為含炭泥質長石石英砂巖、細粒石英砂巖、砂質頁巖、次英安斑巖、塊狀石英，膠結物為硅質、鐵質、鈣質等。

（2）北東向斷裂：主要分布在區內北西面，碎裂帶寬約3m～8m，南西面兩端巖性為印支期次英安斑巖，北東面兩端巖性為泥盆系棋梓橋組。

（3）近東西向斷裂：呈北東東向橫貫區西部，傾角近直立，斷裂以水平錯移為主，北側向東，南側向西錯移，錯距約60m～80m，上下錯移也明顯，由南到北呈降低趨勢。

1.1.7 礦區巖漿巖

區周邊分布燕山一期次英安斑巖，呈巖株、巖墻狀產出。巖石具斑狀結構，由渾圓狀石英，條帶狀斜長石、角閃石、板狀黑云母組成，斜長石多為中長石，故當斜長石斑晶增多時，巖石趨中性?；|為顯微霏細結構及流紋構造，由石英、鉀長石、少量黑云母、角閃石、綠泥石、輝石等組成，并含少量碎屑，隨著片理強度增強，石英和絹云母的含量增多。

根據鏡下觀察，巖石長英質基質具霏細結構，見少量晶屑，礦物具有定向排列，石英斑晶呈巷彎狀，具溶蝕和碎裂、淬火邊等特征，顯示流紋構造和火山熔巖構造特性，應屬次火山巖類。其Rb-Sr等時線年齡為195.5±11Ma，為大寶山最早侵入物，與多金屬礦床密切相關。

1.1.8 礦區圍巖蝕變

1.2 礦體特征

（1）礦體特征。區內以銅硫礦為主、零星鉛鋅礦化，銅硫礦體有兩種類型：一種是產于次英安斑巖中的細脈（網脈）型銅礦體、老虎頭組中的網脈狀含銅黃鐵礦體，另一種是產于棋梓橋組中的層狀塊狀硫化物型銅硫礦體。

（2）主要礦物特征。黃鐵礦：自形晶結構，等軸粒狀、粒狀結核狀結構，有少部分為分散細粒他形晶結構，其中以自形晶結構為主，一般呈正方形規則切面，較易反映原黃鐵礦晶體為等軸狀立方體、八面體結晶。自形晶黃鐵礦晶體一般獨立結晶，粒度變化很大，粒度在0.5mm～4mm間，自形形態礦化的黃鐵礦，晶體可達5.0mm，部分黃鐵礦呈等軸粒狀、結核狀結構，顯微鏡觀察，內中的黃鐵礦一般仍呈四方形切面，但粒度細小，一般在0.15mm～1.0mm，呈分散狀，有的呈集合體呈結核團快狀，結核體中的黃鐵礦晶體可見相互包嵌結晶。區內黃鐵礦最早期的結晶金屬礦物是硫的主要載體礦物，含量可達5%～45%。黃銅礦：一般呈他形不規則狀，貫入式細脈不規則集合體常分布于自形黃鐵礦間隙間，裂隙空隙間，有時形成網狀、不規則網脈狀形態，有時形成塑性貫入條帶體包繞自形黃鐵礦，見明顯的銅黃色，非完全正交偏光下可見雙晶結構及非均質性光特征，黃銅礦主要為貫入式礦化成因他形結構礦物，少部分為交代成因的他形結構礦物，是銅的主要載體礦物。閃鋅礦：一般以自形或他形粒狀結構出現，呈自形晶體分布于黃銅礦內，為稍早于黃銅礦形成，成為黃銅礦的包嵌礦物，少量的閃鋅礦呈乳滴狀，不規則固融體等形態結構與黃銅礦呈固熔體系列。閃鋅礦的粒度變化大是鋅的主要載體礦物。磁黃鐵礦：常為他形晶集合體或侵染狀，少數呈六方板狀自形晶，聚片雙晶普遍，主要為黃銅礦的邊緣交代蝕變礦物存在，以黃銅礦粒狀固熔體分解物為主，呈粒狀環邊結構分布于黃銅礦邊緣，具磁性光性特征明顯與黃銅礦不同。

1.3 控礦因素

1.3.1 區域成礦規律

（1）區域上地層層位控礦：區域上中泥盆統是最主要的含礦層位，該層位屬海西—印支旋回的第一個海相旋回層的下部一套碳酸鹽巖，碎屑巖沉積，巖性主要為含鈣質或白云質的細碎屑巖、泥灰巖、泥質灰巖。沿該層位往往有層控型多金屬礦床產出。

（2）巖漿作用控礦：區域上燕山旋回多期次、多階段巖漿巖活動形成的中酸性、酸性侵入巖體與成礦密切。在侵入巖本身、與沉積巖接觸帶及接觸外帶附近，隨著構造部位及巖性的不同，出現了各種不同礦種、不同產狀類型的礦床。如花崗閃長斑巖的邊緣及接觸帶有斑巖型、矽卡巖型鎢鉬礦床。

（3）區域上不同方向構造帶交匯地段往往控制著礦田的分布，如大東山-貴東構造帶與四會-吳川深大斷裂構造帶交匯的部位經常出現中大型礦床，斷裂通過較特殊的地質部位，如巖體邊緣、內外接觸帶，這些部位都是礦床產出的有利部位。

1.3.2 控礦因素

（1）地層巖性控制：銅硫多金屬礦體主要產于棋子橋下段巖層中，巖性以碳酸鹽巖為主，上部為泥質灰巖、炭質灰巖，下部為灰巖與粉砂巖互層，為主要含礦層，礦體明顯受地層層位控制。

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（2）斷裂構造控制：東西向、北東向和北北西向三組斷裂交匯部位控制了礦體的產出，是成巖成礦的主要控制構造。北北西向主斷裂及其上盤派生的平行斷裂是主要礦體的控制構造，尤其是派生平行斷裂、褶皺和層間破碎帶同時發育部位是最佳的儲礦構造。

（3）巖漿巖控制：次英安斑巖、花崗閃長斑巖侵入對銅多金屬礦床迭加礦化和熱液改造富集作用。

1.3.3 銅硫礦床富集規律

①厚大礦體賦存在棋子橋組下段（D2qa）碳酸鹽巖與碎屑巖互層中。②斑巖與棋子橋或老虎頭的接觸界面往往是礦體成礦界面。在不同巖層界面形成致密塊狀的似層狀或透鏡狀礦體。③礦化強度走向上的變化：黃銅礦、黃鐵礦在礦區北部較富，南部變貧；鉛鋅礦在礦區南部含量較高，北部變貧。④礦化強度垂直方向上的變化：黃鐵礦下部較富，上部較貧；黃銅礦和鉛鋅礦主要集中于中部。

1.3.4 礦床成因

從銅硫礦床產出地質特征、礦物組份、結構構造、圍巖蝕變、控礦因素來看，曲江某銅多金屬礦銅硫礦床類型為斑巖型銅床和沉積－改造型銅硫多金屬礦床，且與斑巖型鉬礦一起經過推覆構造運移。屬于“三位一體”廣義的斑巖型鉬銅鉛鋅鐵多金屬礦床。

1.4 找礦標志

1.4.1 構造標志

構造的交匯部位、北北西向主斷裂及其上盤派生的平行斷裂是主要礦體的控制構造，派生平行斷裂、褶皺和層間破碎帶同時發育部位是最佳的儲礦構造。

1.4.2 巖性標志

泥盆系棋子橋組（D2q2）碳酸鹽巖與碎屑巖互層是本區銅硫礦賦礦層位。志留紀次英安斑巖為尋找銅硫多金屬礦床的間接標志。

1.4.3 物化探異常標志

（1）1∶100萬重力測量顯示了局部強大的異常。1∶10萬航磁、1∶5萬地磁均有正負伴生強磁異常，并與曲江某銅多金屬礦多金屬礦床相吻合。

（2）可控源音頻大地電磁法測深（CSAMT）低阻異常直接反映了礦體大致產狀、埋深及分布范圍。

1.5 礦化富集規律

1.5.1 鉬礦床富集規律

（1）鉬礦化斑巖體具有疊加的帶狀面型蝕變分帶：內帶（多發生在花崗閃長斑巖內）：鉀長石-黑云母（絹云母）化帶→泥化粘土化帶→石英-絹云母化帶。外帶（次英安斑巖內）：石英-絹云母化帶→粘土化帶→綠泥石化帶（青盤巖化帶）。

（2）含鉬石英脈從上至下依次為中細脈帶（10mm～20mm）→細脈帶（5mm～10mm）→細微脈帶（1mm～5mm）→微脈帶（＜1mm）的垂直分帶。在石英網脈帶中輝鉬礦沿石英脈壁充填交代最終達到礦化富集，石英細脈密集部位，鉬含量顯著增高。

（3）鉬礦石礦物組合一般為黃鐵礦鉬礦物組合。黃鐵礦自上而下逐步減少，自上而下依次出現大脈狀浸染狀黃鐵礦化帶→中脈狀浸染狀黃鐵礦化帶→細脈狀浸染狀黃鐵礦化帶→細粒星點狀黃鐵礦化帶的垂直分帶富集特征。

1.5.2 銅鉛鋅硫多金屬礦床富集規律

①厚大礦體都賦存在棋子橋組下段（D2qa）碳酸鹽巖中。②巖體與地層的接觸界面往往是礦體成礦界面。③礦化強度走向上的變化：黃銅礦、黃鐵礦在礦區北部較富，南部變貧；鉛鋅礦在礦區南部含量較高，北部變貧；④礦化強度垂直方向上的變化：黃鐵礦下部較富，上部較貧；黃銅礦礦和鉛鋅主要集中于中部。

1.6 成礦模式

初步認為曲江某銅多金屬礦多金屬礦床的成因應屬于“三位一體”廣義斑巖型礦床（見圖1），礦床成礦母巖為次英安斑巖和花崗閃長斑巖，銅鉛鋅礦賦礦層位為棋梓橋組（D2q2）巖層。根據曲江某銅多金屬礦及其周圍地區多金屬礦床成礦條件，控礦層位，構造控巖控礦規律，礦床地球化學特征，特別是次英安斑巖與銅鉛鋅礦化及花崗閃長斑巖與鎢鉬鉍銅礦化的時空關系；成巖、成礦時代，該礦床主要為巖漿熱液成因，其成礦模式大體分為四個主要階段。

圖1 銅多金屬礦成礦演化模式圖

第一階段：在泥盆紀中-晚期，尤其在區域內各坳陷區（即涼橋-新江、大坑口-礬洞、太平坳陷區）的棋梓橋組（D2q2）地層巖性為一套濱海相-淺海相碎屑巖、火山碎屑巖及碳酸鹽沉積物，同時也沉積了大量的黃鐵礦、黃銅礦等礦物質，部分沉積形成早期的“層控式”銅硫多金屬礦床。

第二階段：在燕山早期由于地殼深部發生局部重熔，有部分幔源物質即中基性巖漿和部分硅鋁質巖石（泥砂質巖石）局部熔融形成中基性巖漿、在構造應力作用下，沿構造軟弱帶上升侵位至淺部，在曲江某銅多金屬礦弧形構造的交匯部位形成次英安斑巖體，并使其圍巖發生熱變質形成鉀長石、紅柱石、黑云母等角巖化巖石。當巖體定位結晶固結后，其深部巖漿房繼續析出成礦熱流體，對次英安斑巖及其含礦圍巖進行強烈交代，形成斑巖型銅礦；同時，對早期沉積形成的銅硫多金屬礦床或含礦圍巖等迭加礦化和熱液改造富集，形成“沉積-改造型”銅鉛鋅多金屬礦床。這是燕山早期最重要的成礦期。

第三階段：燕山早期深部巖漿房中繼續分異出中酸性巖漿，上升至淺部定位形成花崗閃長（斑）巖小巖株，穿切次英安斑巖及銅鉛鋅等硫化礦體。并與寒武、泥盆系和下侏羅統地層接觸形成矽卡巖化或云英巖化，由深部巖漿房分異出的富含鎢、鉍、鉬、銅等成礦熱流體在內、外接觸帶形成斑巖型鎢鉬礦體和細脈帶礦體。

第四階段：由銅鉛鋅黃鐵礦、磁黃鐵礦、菱鐵礦和鎢鉍鉬銅礦等早期形成的硫化礦體與菱鐵礦體，經過長期風化淋濾作用形成淺部褐鐵礦體。

2 結論

（1）據成礦條件，控礦層位，構造控巖控礦規律，礦床地球化學特征，特別是次英安斑巖與銅鉛鋅礦化及花崗閃長斑巖與鎢鉬鉍銅礦化的時空關系，總結了其斑巖型銅礦的成礦模式。

（2）礦區成礦元素具有水平分帶，由中心向外依次為Mo→CuS→CuPbZnAg。

（3）礦區Fe、Cu、Mo多金屬礦屬于“三位一體”廣義斑巖型礦床。以花崗閃長斑巖為中心，往外依次為：斑巖型鉬礦→斑巖型銅礦→沉積-改造型銅鉛鋅多金屬礦。